ES2907423T3 - Métodos a gran escala de recubrimiento uniforme de las superficies del empaque con un antimicrobiano volátil para preservar la frescura de los alimentos - Google Patents
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Abstract
Un método para tratar un producto alimenticio con un agente antimicrobiano, el método que comprende: administrar un tratamiento con benzoxaborol a una o más superficies de un material de empaque de alimentos, en donde el tratamiento con benzoxaborol comprende uno o más compuestos de benzoxaborol, secar de una o más superficies del material de empaque de alimentos, colocar un producto alimenticio dentro del material de empaque de alimentos, y vaporizar el compuesto de benzoxaborol de una o más superficies del material de empaque de alimentos para tratar el producto alimenticio que se encuentra en el mismo; en donde el tratamiento con benzoxazol se administra al material de empaque de alimentos antes de colocar el producto alimenticio dentro del material de empaque de alimentos; en donde el tratamiento con benzoxaborol es en forma líquida.
Description
DESCRIPCIÓN
Métodos a gran escala de recubrimiento uniforme de las superficies del empaque con un antimicrobiano volátil para preservar la frescura de los alimentos
Campo de la presente solicitud
La presente solicitud se refiere a métodos a gran escala de recubrimientos uniformes de las superficies del empaque con un compuesto de benzoxaborol.
Antecedentes de la invención
El benzoxaborol es un fármaco conocido efectivo en el tratamiento de infecciones fúngicas y parasitarias eucariotas. Por ejemplo, el benzoxaborol se usa para tratar afecciones fúngicas que afectan las uñas de los pies y las uñas de los humanos, tal como la Onicomicosis. También se conoce que el benzoxaborol es un tratamiento efectivo de la tripanosomiasis africana humana, comúnmente llamada enfermedad del sueño africana, que es causada por parásitos T. brucei que infectan a miles de personas anualmente en el África subsahariana.
También se ha demostrado que el benzoxaborol tiene efectos antimicrobianos en las plantas.
Por ejemplo, se ha probado que los compuestos de benzoxaborol son efectivos como fungicidas volátiles para plantas. Sin embargo, no se ha informado sobre el recubrimiento de las superficies del empaque con un agente de control biológico volátil, tal como un compuesto de benzoxaborol, para proporcionar protección antimicrobiana a los alimentos, tal como cultivos y carnes, y para preservar la frescura de los alimentos.
La presente descripción describe métodos a gran escala para aplicar compuestos antimicrobianos volátiles en contenedores de alimentos y materiales de empaques para inhibir los microorganismos responsables de la descomposición. Más específicamente, la presente descripción proporciona métodos para recubrimiento con benzoxaboroles en la superficie del contenedor de alimentos y materiales de empaque en masa con el fin para proporcionar protección antimicrobiana a los alimentos. Además, la presente descripción describe métodos para tratar productos alimenticios contra microorganismos que son perjudiciales para la conservación de la frescura de los alimentos, tales como plantas, cultivos, o carnes.
El documento US 2015/223466 A1 se refiere al uso de un compuesto antimicrobiano volátil contra patógenos que afectan a los seres humanos que comprende poner en contacto áreas infectadas con una atmósfera que contiene una cantidad efectiva de un compuesto antimicrobiano volátil en forma gaseosa. El documento US 2014/349853 A1 se relaciona con el uso de un compuesto antimicrobiano volátil contra patógenos que afectan carnes, plantas, o partes de plantas.
Resumen de la invención
La presente descripción proporciona un método para tratar un producto alimenticio con un agente antimicrobiano, el método que comprende: administrar un tratamiento con benzoxaborol a una o más superficies de un material de empaque de alimentos, en donde el tratamiento con benzoxaborol comprende uno o más compuestos de benzoxaborol; secar una o más superficies del material de empaque de alimentos; colocar un producto alimenticio dentro del material de empaque de alimentos, y vaporizar el compuesto de benzoxaborol de una o más superficies del material de empaque de alimentos para tratar el producto alimentario que se encuentra en el mismo; en donde el tratamiento con benzoxazol se administra al material de empaque de alimentos antes de colocar el producto alimenticio dentro del material de empaque de alimentos; y en donde el tratamiento con benzoxaborol es en forma líquida.
En el método descrito en la presente descripción, el producto alimenticio puede ser un cultivo vegetal o una carne, en donde el cultivo puede ser una fruta seleccionada del grupo que consiste en una fresa, una frambuesa, una mora, o un arándano. Además, el compuesto de benzoxaborol del presente método puede seleccionarse del grupo que consiste en el Compuesto A, el Compuesto B y/o el Compuesto C. La cámara del método puede ser una concha, y la concha puede comprender tereftalato de polietileno. Finalmente, el compuesto de benzoxaborol del presente método puede administrarse a la cámara por empapado, atomización y pintado.
La presente descripción también está dirigida a
Un método a gran escala para tratar una pluralidad de cámaras con un agente antimicrobiano, comprendiendo el método: colocar una pluralidad de cámaras en una posición para ser tratada en donde cada una de las cámaras comprende una o más superficies; administrar el tratamiento con benzoxaborol a una o más superficies de la pluralidad de cámaras durante la preformación, formación o posformación de la pluralidad de cámaras, en donde el tratamiento con benzoxaborol comprende uno o más compuestos de benzoxaborol; secar una o más superficies de la pluralidad de las cámaras, y fijar el compuesto de benzoxaborol a una o más superficies de la pluralidad de las cámaras; y en donde el tratamiento con benzoxaborol es en forma líquida.
El compuesto de benzoxaborol del presente método a gran escala puede seleccionarse del grupo que consiste en el Compuesto A, el Compuesto B, y/o el Compuesto C, y puede administrarse a la pluralidad de cámaras mediante empapado, atomización y pintado. El compuesto de benzoxaborol también puede administrarse
a la pluralidad de cámaras durante la preformación, formación o postformación de la pluralidad de cámaras. Las superficies de la pluralidad de cámaras del método a gran escala pueden comprender además un material absorbente de líquidos. La pluralidad de cámaras del método a gran escala puede comprender una pluralidad de estuches, y la pluralidad de estuches puede comprender tereftalato de polietileno.
Descripción detallada
Los términos "cámara", "contenedor", "material" o la expresión "material de empaque" son intercambiables y se refieren a cualquier material que se usa para envasar, envolver, almacenar o empaquetar un alimento o producto alimenticio, tal como una planta, cultivo, o carne. Una pluralidad de cámaras comprende de aproximadamente 1000 a decenas de miles a uno o más millones de las cámaras.
El término "portador" se refiere a un material, composición o control, tal como un relleno líquido o sólido, diluyente, excipiente, solvente, gas o material de encapsulación, involucrado en transportar o portar un ingrediente activo, compuesto, análogo, o derivado de una localización a otra localización. Cada portador debe ser "aceptable" en el sentido de ser compatible con los otros ingredientes de la formulación y no dañino para el alimento, tales como productos vegetal, de cultivo, o cárnicos.
Las modalidades ilustrativas de los compuestos de la presente descripción comprenden los Compuestos A, B y/o C, que pueden abarcar diastereoisómeros y enantiómeros de los compuestos ilustrativos. Los enantiómeros se definen como uno de un par de entidades moleculares que son imágenes especulares entre sí y no superponibles. Los diastereómeros o diastereoisómeros se definen como estereoisómeros distintos de los enantiómeros. Los diastereómeros o diastereoisómeros son estereoisómeros no relacionados como imágenes especulares. Los diastereoisómeros se caracterizan por diferencias en las propiedades físicas.
Los términos "alimento" o "producto alimenticio" se refieren a una planta o partes de una planta.
El término "planta(s)" y "partes de plantas" incluyen, pero no se limitan a, tejidos vegetales, tales como hojas, callos, tallos, raíces, flores, frutas, vegetales, polen, y semillas. Una clase de plantas que puede usarse en la presente invención es generalmente tan amplia como la clase de plantas superiores e inferiores que incluyen, pero no se limitan a, plantas dicotiledóneas, plantas monocotiledóneas, y cultivos de plantas, que incluyen, pero no se limitan a, cultivos de vegetales, cultivos frutales, cultivos ornamentales, y cárnicos.
Los "cultivos de hortalizas" incluyen, pero no se limitan a, espárragos, remolacha (por ejemplo, remolacha de azúcar y remolacha de forraje), frijoles, brócoli, repollo, zanahoria, mandioca, coliflor, apio, pepino, berenjena, ajo, pepinillo, verduras de hoja verde (lechuga, col rizada, espinaca y otras verduras de hoja verde), puerro, lentejas, hongos, cebolla, guisantes, pimiento (por ejemplo, pimientos dulces, pimientos morrones, y pimientos picantes), patata, calabaza, camote, judías verdes, calabacín, tomate, y nabo.
Los "cultivos de frutas" incluyen, pero no se limitan a, manzana, aguacate, plátano, frutas suaves ,tal como fresa, arándano, frambuesa, mora, arándano rojo, frutas suaves bayas y otros tipos corrientes, carambola, cereza, cítricos (por ejemplo, naranjas, limón, lima, mandarina, pomelo, y otros cítricos), coco, higo, uvas, guayaba, kiwi, mango, nectarina, melones (que incluyen cantalupo, melón, sandía y otros melones), aceituna, papaya, fruta de la pasión, melocotón, pera, caqui, piña, ciruela, y granada. Más específicamente, los cultivos hortícolas de la presente descripción incluyen, pero no se limitan a, frutas suaves (por ejemplo, uva, manzana, pera y caqui) y bayas (por ejemplo, fresas, moras, arándanos, y frambuesas).
Los "cultivos ornamentales" incluyen, pero no se limitan a, aliento de bebé, clavel, dalia, narciso, geranio, gerbera, lirio, orquídea, peonía, encaje de la reina Ana, rosa, boca de dragón, u otras flores cortadas u ornamentales, flores en maceta, bulbos de flores, arbustos, y árboles caducifolios o coníferos.
La "Carne" o "Carnes" incluyen, pero no se limitan a, carne de res, bisonte, pollo, venado, cabra, pavo, cerdo, oveja, pescado, mariscos, moluscos, o productos cárnicos curados en seco.
El término "sublimación" se refiere a la capacidad de un producto químico, compuesto o composición u otra sustancia sólida para evaporarse o dispersarse en vapor o gas cuando se calienta. A menudo, la sustancia puede volver a convertirse en un sólido al enfriarse.
El término "vaporización" se refiere a la transición o conversión en vapor.
El término "volátil" o "volatiliza" se refiere a la capacidad de un producto químico, compuesto o composición u otra sustancia para evaporarse o dispersarse en vapor o gas.
El uso de los artículos en singular tales como “un”, “el/la”, “dicho”, etc. debe entenderse para mencionar uno o más de los elementos indicados a menos que una reivindicación mencione una limitación explícita de lo contrario.
Compuestos y componentes de los presentes métodos
Los métodos de la presente descripción están dirigidos al tratamiento materiales de empaque de alimentos o contenedores con uno o más compuestos antimicrobianos volátiles. Más específicamente, los métodos descritos en la presente descripción proporciona el recubrimiento de compuestos de benzoxaborol sobre superficies de los materiales de empaque de alimentos o contenedores con el fin de retrasar o inhibir el crecimiento de microorganismos y la descomposición de los alimentos. En consecuencia, los métodos de la presente descripción comprenden, consisten en, o consisten esencialmente en compuestos de benzoxaborol.
Las modalidades ilustrativas de los compuestos de la presente descripción comprenden los Compuestos A, B y C, que pueden abarcar diastereómeros y enantiómeros de los compuestos ilustrativos. Los enantiómeros se definen como uno de un par de entidades moleculares que son imágenes especulares entre sí y no superponibles. Los diastereómeros o diastereoisómeros se definen como estereoisómeros distintos de los enantiómeros. Los diastereómeros o diastereoisómeros son estereoisómeros no relacionados como imágenes especulares. Los diastereoisómeros se caracterizan por diferencias en las propiedades físicas.
Una modalidad ilustrativa de un compuesto de benzoxaborol del presente método es el Compuesto A:
Una modalidad ilustrativa adicional de un compuesto de benzoxaborol del presente método es el Compuesto B:
Otra modalidad ilustrativa de un compuesto de benzoxaborol del presente método es el Compuesto C, que es una versión de sal de los Compuestos A y/o B:
Los compuestos A, B y/o C pueden usarse individualmente o como una mezcla o combinación. Los compuestos de benzoxaborol también pueden usarse en combinación con un portador para formar un tratamiento de benzoxaborol. El tratamiento con benzoxaborol proporciona protección antimicrobiana a los alimentos, tales como plantas, cultivos o carnes, cuando se administra, aplica o expone a las plantas, cultivos o carnes. Si bien el mecanismo de acción del compuesto de benzoxaborol no se entiende por completo, se cree que proceda mediante el bloqueo o la inhibición de la síntesis de proteínas en los microorganismos y/o el bloqueo de la sintetasa citoplasmática leucil-tRNA (LeuRS) de esta manera evita el crecimiento de microorganismos en los alimentos.
Los compuestos de benzoxaborol A, B y/o C pueden usarse en cualquier forma, incluidas, pero no se limitan a, una composición líquida, sólida o gaseosa. En particular, el presente método proporciona la aplicación de un compuesto de benzoxaborol a materiales de empaque de productos alimenticios en forma de atomización, niebla, gel, neblina térmica y no térmica, inmersión, empapado, vapor, gas o mediante sublimación.
Los vehículos de la presente descripción pueden combinarse con uno o más compuestos de benzoxaborol activos para formar un tratamiento de benzoxaborol. Los portadores de tratamiento de la presente descripción pueden comprender gases, soluciones, disolventes o químicos. Por ejemplo, un portador líquido de la presente descripción puede comprender agua, tampón, solución salina, un solvente o una solución a base de solvente, etc. Los portadores de solventes líquidos ilustrativos de la presente descripción incluyen, pero no se limitan a, dióxido de
carbono líquido (CO2), tal como el CO2 supercrítico. Los portadores gaseosos de los compuestos de benzoxaborol pueden comprender nitrógeno (N2), dióxido de carbono (CO2), o dióxido de azufre (SO2).
Los tratamientos con compuestos de benzoxaborol que comprenden los Compuestos A, B y/o C, con o sin un portador, pueden aplicarse a los materiales de empaque. Más específicamente, los tratamientos con benzoxaborol de la presente descripción pueden aplicarse, incrustarse, impregnarse o recubrirse sobre o dentro de una o más superficies de un material de empaque (por ejemplo, materiales de recubrimiento o estuches de PET) o un dispositivo (por ejemplo, un contenedor o una cámara), denominados colectiva e indistintamente "cámara". Cuando se recubre o se incrusta en las superficies de los materiales de empaque, el tratamiento del compuesto de benzoxaborol se volatiliza para tratar los productos alimenticios, lo que en última instancia conserva la frescura de los alimentos. Por lo cual, los tratamientos compuestos de la presente descripción permiten el tratamiento uniforme de los materiales de empaque de alimentos para proteger los productos alimenticios que comprenden en el mismo.
Una cámara de la presente descripción puede ser cualquier contenedor que comprenden en el mismo un producto alimenticio en el mismo para su recolección, almacenamiento y/o uso minorista. Por ejemplo, una cámara puede estar hecha de cualquier material suficiente para contener alimentos, que incluye, pero no se limita a, cartón, papel, cartulina, papel corrugado, plástico (por ejemplo, termoestables y termoplásticos), vidrio, poliestireno, material celulósico, metales (por ejemplo, aluminio, láminas, laminados, hojalata, y/o acero, tal como acero libre de estaño), o cualquier otro material semipermeable o impermeable. Las cámaras ilustrativas de la presente descripción pueden estar hechas de poliéster, tal como policarbonato, naftalato de polietileno y tereftalato de polietileno (es decir, PET o PETE). Por lo cual, una modalidad ilustrativa de una cámara de la presente descripción es un estuche de PET.
La cámara de la presente descripción puede ser de cualquier tamaño para contener productos alimenticios dentro de los materiales de empaque, tal como una modalidad de cámara individual o singular. Por ejemplo, las cámaras individuales ilustrativas pueden tener un volumen que varía de aproximadamente 0,1 litros (l) hasta aproximadamente 50 l, de aproximadamente 0,1 l a aproximadamente 40 l, de aproximadamente 0,1 l a aproximadamente 30 l, de aproximadamente 0,1 l a aproximadamente 20 l, de aproximadamente 0,1 l a aproximadamente 10 l, de aproximadamente 0,1 l a aproximadamente 5 l, de aproximadamente 0,1 l a aproximadamente 4 l, de aproximadamente 0,1 l a aproximadamente 3 l, de aproximadamente 0,1 l a aproximadamente 2 l, de aproximadamente 1 l a aproximadamente 50 l, de aproximadamente 5 l a aproximadamente 40 l, de aproximadamente 20 l a aproximadamente 40 l, de aproximadamente 25 l a aproximadamente 50 l, de aproximadamente 30 l a aproximadamente 40 l, de aproximadamente 35 l a aproximadamente 40 l, y a aproximadamente 0,1 l, aproximadamente 0,2 l, aproximadamente 0,3 l, aproximadamente 0,4 l, aproximadamente 0,5 l, aproximadamente 1 l, aproximadamente 2 l, aproximadamente 10 l, aproximadamente 20 l, aproximadamente 30 l, aproximadamente 35 l, aproximadamente 40 l, y aproximadamente 50 l.
Una modalidad de cámara adicional puede ser capaz de contener una pluralidad de cámaras individuales. Una pluralidad de cámaras individuales, tales como estuches de PET, pueden incluir de dos o más a miles, a muchos miles a decenas o cientos de miles o millones de estuches de PET. Por ejemplo, una caja puede comprender aproximadamente 384 estuches, y una modalidad de cámara puede comprender miles de cajas de estuches (por ejemplo, de aproximadamente 384 000 a aproximadamente 3 840 000 a aproximadamente 384 000 000 de estuches). Por lo cual, una pluralidad de estuches de PET es también una modalidad ilustrativa de la cámara de la presente descripción, que se utiliza particularmente para métodos de tratamiento de cámaras a gran escala y/o comerciales.
Una modalidad adicional de la cámara de la presente descripción puede comprender un material absorbente de líquidos. El material absorbente de líquidos puede comprender dentro de la cámara, tal como en la parte superior, parte inferior o paneles laterales de la cámara. El material absorbente de líquidos puede estar comprendido en el exterior de la cámara, tal como en la parte superior, parte inferior o paneles laterales de la cámara. El material absorbente de líquidos también puede comprender en uno o más revestimientos, envoltorios, etiquetas, etiquetas, adhesivos, almohadillas, u otros componentes de empaque ubicados, unidos y/o fijados en el interior o el exterior de la cámara.
El material absorbente de líquidos puede comprender cualquier material que sea capaz de absorber y retener una composición líquida del compuesto activo. Por ejemplo, las modalidades ilustrativas del material absorbente de líquidos incluyen, pero no se limitan a, algodón, papel, espuma, etc.
La absorción de un ingrediente activo (es decir, benzoxaborol) en el material absorbente de líquidos permite que el material absorbente de líquidos sirva como yacimiento capaz de liberar el tratamiento de benzoxaborol al producto alimenticio que comprende en la cámara durante un período de tiempo. El material absorbente de líquidos puede proporcionar una liberación lenta o una liberación rápida del tratamiento con benzoxaborol al producto alimenticio. Por lo cual, el material absorbente de líquidos permite un tratamiento diferencial del producto alimenticio en base al período de tiempo requerido para la protección de los productos alimenticios que comprenden en el mismo. Por ejemplo, los productos alimenticios que necesitan una protección antimicrobiana limitada pueden empaquetarse en una cámara que comprende un material absorbente de líquidos de liberación rápida, mientras que los productos
alimenticios que requieren un período prolongado de protección antimicrobiana pueden empaquetarse en una cámara que comprende un material absorbente de líquidos de liberación lenta.
Los materiales absorbentes de líquidos de liberación lenta incluyen, pero no se limitan a, materiales que permiten la liberación del ingrediente activo al producto alimenticio durante un período de más de 12 horas, tales como de más de 12 horas a aproximadamente 31 días, que incluye de más de 12 horas a aproximadamente 25 días, de más de 12 horas a aproximadamente 20 días, de más de 12 horas a aproximadamente 15 días, de más de 12 horas a aproximadamente 10 días, de más de 12 horas a aproximadamente 5 días, de más de 12 horas a aproximadamente 30 días, de más de 12 horas a aproximadamente 24 días, de aproximadamente 24 horas a aproximadamente 30 días, de aproximadamente 2 días a aproximadamente 28 días, de aproximadamente 3 días a aproximadamente 25 días, de aproximadamente 4 días a aproximadamente 20 días, y aproximadamente 5 días, aproximadamente 10 días, aproximadamente 15 días, aproximadamente 20 días, aproximadamente 25 días, aproximadamente 30 días y cualquier número de días entre 1 a 30 días.
Los materiales absorbentes de líquidos de liberación rápida incluyen, pero no se limitan a, materiales que permiten la liberación del ingrediente activo al producto alimenticio durante un período de tiempo que varía de aproximadamente 12 horas o menos, tales como de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 12 horas, de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 10 horas, de aproximadamente 10 segundos a aproximadamente 8 horas, de aproximadamente 15 segundos a aproximadamente 6 horas, de aproximadamente 20 segundos a aproximadamente 4 horas, de aproximadamente 25 segundos a aproximadamente 2 horas, de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 1 hora, de aproximadamente 10 segundos a aproximadamente 45 minutos, de aproximadamente 15 segundos a aproximadamente 30 minutos, de aproximadamente 20 segundos a aproximadamente 15 minutos, de aproximadamente 25 segundos a aproximadamente 5 minutos, de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 1 minuto, de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 30 segundos, de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 15 segundos, y de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 10 segundos.
La cámara puede comprender además uno o más orificios o aberturas. Las aberturas pueden tener cualquier forma, y pueden tener un tamaño que varía de aproximadamente 2 mm a aproximadamente 2 cm, y de aproximadamente 2.5 mm a aproximadamente 1,5 cm, de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 1,5 cm, de aproximadamente 7.5 mm a aproximadamente 1,25 cm, de aproximadamente 10 mm a aproximadamente 1 cm, de aproximadamente 15 mm a aproximadamente 0,75 cm, de aproximadamente 20 mm a aproximadamente 0,5 cm y de aproximadamente 25 mm a aproximadamente 0,25 cm. Además, las aberturas pueden estar en cualquier localización del material de la cámara, pero típicamente, las aberturas están ubicadas en la base, la tapa, los lados o una de sus combinaciones en la cámara. Las aberturas permiten la introducción del tratamiento a la cámara y/o la liberación del tratamiento de la cámara.
Tras la introducción del tratamiento compuesto en o sobre la cámara, las aberturas permiten una distribución uniforme de las partículas de vapor, gas o niebla del tratamiento por toda la cámara. Las aberturas también permiten el drenaje completo, la ventilación y/o la liberación de la porción no usada del tratamiento o portador de tratamiento de la cámara. El tratamiento y/o el portador de tratamiento no usados pueden reciclarse para tratar contenedores, materiales, o cámaras adicionales y/o subsecuentes.
Un ejemplo ilustrativo de un producto del método descrito en la presente descripción es uno o más estuches de PET tratados con benzoxaborol, tal como una pluralidad de estuches de PET. Los estuches de PET se usan comúnmente para transportar fresas y otras frutas suaves. Por lo tanto, un estuche de PET tratado con benzoxaborol proporcionaría la mayor protección a la fruta contenida en el mismo, ya que el ingrediente activo recubre las superficies del empaque primario de la fruta. La protección primaria de la fruta también podría ocurrir mediante el tratamiento de un material contenido dentro del estuche de PET, tal como un material absorbente de líquidos en forma de etiqueta, almohadilla, u otras modalidades descritas en la presente descripción. La protección secundaria de la fruta se produciría mediante la aplicación del ingrediente activo a un revestimiento, una caja, una bolsa, una envoltura u otro material de empaque en que se colocan las cámaras primarias para el almacenamiento o el transporte.
Métodos de administración de compuestos de benzoxaborol
La presente descripción está dirigida a métodos de tratamiento uniforme de productos alimenticios que proporcionan protección antimicrobiana a los alimentos, tales como plantas, cultivos, y carnes. Los presentes métodos están dirigidos al tratamiento a gran escala de materiales de empaque de alimentos para proteger uniformemente a las plantas de patógenos de plantas y microorganismos que provocan la descomposición de los alimentos. Más específicamente, los patógenos de plantas que inhiben, reducen o comprometen la frescura de los alimentos pueden tratarse, prevenirse, o erradicarse mediante los métodos descritos en la presente descripción.
Los microorganismos ilustrativos que abarca la presente descripción incluyen, pero no se limitan a, Botrytis cinerea, Mucor piriformis, Fusarium sambucinum, Aspergillus brasiliensis, y Peniciliium expansum. Los patógenos adicionales abarcados por la presente invención incluyen, pero no se limitan a Acremonium spp., Albugo spp., Alternaria spp.,
Ascochyta spp., Aspergillus spp., Botryodiplodia spp., Botryospheria spp., Botrytis spp., Byssochlamys spp., Candida spp., Cephalosporium spp., Ceratocystis spp., Cercospora spp., Chalara spp., Cladosporium spp., Colletotrichum spp., Cryptosporiopsis spp., Cylindrocarpon spp., Debaryomyces spp., Diaporthe spp., Didymella spp., Diplodia spp., Dothiorella spp., Elsinoe spp., Fusarium spp., Geotrichum spp., Gloeosporium spp., Glomerella spp., Helminthosporium spp., Khuskia spp., Lasiodiplodia spp., Macrophoma spp., Macrophomina spp., Microdochium spp., Monilinia spp., Monilochaethes spp., Mucor spp., Mycocentrospora spp., Mycosphaerella spp., Nectria spp., Neofabraea spp., Nigrospora spp., Penicillium spp., Peronophythora spp., Peronospora spp., Pestalotiopsis spp., Pezicula spp., Phacidiopycnis spp., Phoma spp., Phomopsis spp., Phyllosticta spp., Phytophthora spp., Polyscytalum spp., Pseudocercospora spp., Pyricularia spp., Pythium spp., Rhizoctonia spp., Rhizopus spp., Sclerotium spp., Sclerotinia spp., Septoria spp., Sphaceloma spp., Sphaeropsis spp., Stemphyllium spp., Stilbella spp., Thielaviopsis spp., Thyronectria spp., Trachysphaera spp., Uromyces spp., Ustilago spp., Venturia spp., y Verticillium spp., y patógenos bacterianos, tales como Bacillus spp., Campylobacter spp., Clavibacter spp., Clostridium spp., Erwinia spp., Escherichia spp., Lactobacillus spp., Leuconostoc spp., Listeria spp., Pantoea spp., Pectobacterium spp., Pseudomonas spp., Ralstonia spp., Salmonella spp., Shigella spp., Staphylococcus spp., Vibrio spp., Xanthomonas spp., y Yersinia spp.
Los tratamientos con benzoxaborol pueden aplicarse, administrarse o recubrirse en el interior o el exterior de una cámara o material de empaque. Cuando el tratamiento con benzoxaborol está en forma líquida, en el presente método se proporciona una etapa de secado que permite que secarse el exceso de portador de tratamiento. Esta etapa también puede producir un residuo del ingrediente activo de benzoxaborol a los niveles apropiados de eficacia en la superficie del material de empaque de alimentos con el fin de proporcionar un control antimicrobiano extendido y una inhibición para las plantas, cultivos y carnes que contienen en el mismo.
Cualquier producto alimenticio, que incluye plantas, cultivos, o carnes, puede tratarse mediante el uso del presente método. Los productos empaquetados mínimamente procesados (por ejemplo., verduras, frutas, o carnes empaquetadas) también pueden tratarse con el método descrito en la presente descripción. Los cultivos hortícolas del presente método incluyen, pero no se limitan a, cultivos de hortalizas, cultivos de frutas, frutos secos comestibles, flores y cultivos ornamentales, cultivos de vivero, cultivos aromáticos, y cultivos medicinales.
En el método de la presente solicitud pueden usarse plantas y cultivos agrícolas en cualquier ciclo de producción. Por ejemplo, las plantas y cultivos poscosecha pueden tratarse durante el empaque en el campo, la paletización, en bandeja de entrada, el almacenamiento y en toda la red de distribución. Además, las plantas que se transportan por cualquier medio, que incluye, pero no se limitan a, vehículos locales, remolques de transporte, contenedores marítimos, contenedores de aeronave, etc. pueden tratarse mediante el uso el método descrito en la presente descripción.
La cámara o la pluralidad de cámaras de la presente descripción se tratan antes de su uso durante el empaque de alimentos en el campo de las plantas, las carnes, o los cultivos, tales como las frutas suave. Por ejemplo, las cámaras tratadas pueden ubicarse, almacenarse y/o conservarse en el lugar de los fabricantes de estuches, en las instalaciones centrales de los granjeros o ganaderos, o en una unidad portátil para tratamientos inmediatos en el campo. Adicionalmente, las cámaras o los materiales tratados pueden proporcionarse a un productor de alimentos directamente del fabricante, en donde el fabricante haya aplicado previamente benzoxaborol a la superficie del empaque. Alternativamente, un productor de alimentos puede usar independientemente un método, una máquina, o un instrumento para tratar contenedores o materiales de empaque con las composiciones de benzoxaborol como se describió en la presente descripción.
El tratamiento a gran escala de materiales y cámaras de empaque de productos alimenticios que comprende los métodos de la presente descripción. El tratamiento a gran escala comprende el tratamiento de cámaras o una pluralidad de cámaras en masa, y típicamente para uso industrial y/o comercial. Por ejemplo, los métodos de la presente descripción pueden comprender el tratamiento de una pluralidad de cámaras con el ingrediente activo de benzoxaborol descrito en la presente descripción. Los métodos de tratamiento a gran escala de la presente descripción pueden ocurrir antes de que se haya formado la cámara (es decir, preformación), durante la formación de la cámara (es decir, formación) y después de que se haya formado la cámara (es decir, postformación). La formación es el proceso de formar o producir una o más cámaras de la presente descripción, que puede incluir el termoformado.
El tratamiento de preformación de la cámara comprende poner en contacto un material de empaque, tal como plástico, que formará la cámara con un ingrediente activo de la presente descripción (por ejemplo, benzoxaborol) antes del comienzo del proceso de formación. La formación comprende el tratamiento del material de empaque de la cámara con el ingrediente activo después de que haya comenzado el proceso de formación. El tratamiento posterior a la formación de la cámara se produce cuando el material de empaque se ha formado en una cámara y la cámara se trata luego con el ingrediente activo. Por ejemplo, las cámaras pueden tratarse con el ingrediente activo antes, durante o después de la formación de la cámara mediante el uso de métodos que incluyen, pero no se limitan a, inmersión, empapado, atomización, pintura, vaporización y/o sublimación.
Una modalidad del método a gran escala descrito en la presente descripción comprende el uso de una impresora para imprimir el tratamiento del compuesto activo en el revestimiento o material de una pluralidad de cámaras. Otra modalidad del método de tratamiento a gran escala comprende atomizar la pluralidad de cámaras con el tratamiento del compuesto activo. Otra modalidad del método de tratamiento a gran escala comprende en sumergir una pluralidad de cámaras en una cuba con el tratamiento del compuesto activo y retirar las cámaras tratadas para que se sequen sobre el material de la cámara. Adicionalmente, nebulizar o atomizar una pluralidad de cámaras con el compuesto activo durante la fabricación en un dispositivo de tamaño industrial también es una modalidad del método a gran escala de la presente descripción.
Los productos alimenticios pueden o no estar dentro de la cámara durante la aplicación del tratamiento con benzoxaborol. Si el producto alimenticio ya está dentro de la cámara, puede aplicarse el tratamiento de la cámara con el ingrediente activo mientras la cámara está abierta, cerrada, o sellada. Típicamente, sin embargo, después de producir las cámaras tratadas, los productos alimenticios, tales como plantas, cultivos, o carnes, pueden colocarse manual o robóticamente (por ejemplo, mediante una máquina) en la cámara tratada en preparación para el tratamiento antimicrobiano de los alimentos.
La proximidad y/o distancia entre la fuente emisora del ingrediente activo y el producto alimenticio es crítica. En particular, la distancia desde las superficies recubiertas de benzoxaborol del material o cámara de empaque y el producto alimenticio está inversamente relacionada con la eficacia de la protección antimicrobiana del alimento. En otras palabras, cuanto mayor sea la distancia entre las superficies recubiertas/tratadas del material o la cámara y el producto alimenticio, menor será el nivel de protección antimicrobiana que se transmita al producto alimenticio tratado, que incluye las plantas, los cultivos, o la carne.
En relación con esta propiedad, las superficies tratadas de una cámara o material de empaque, tal como una bolsa, una caja, una envoltura, un revestimiento, u otro material de empaque que se coloca sobre una parlet entero de estuches de productos alimenticios puede ser menos efectivo para suministrar el ingrediente activo del alimento que una superficie tratada que está inmediatamente adyacente o en contacto con la planta, el cultivo, o los productos alimenticios cárnicos, tal como las propias superficies del estuche. Por lo tanto, tiene el tratamiento recubierto directamente sobre una superficie o incrustado en la cámara del producto individual que es el material de empaque primario, es decir, la primera capa de empaque del producto alimenticio, proporciona la mayor protección antimicrobiana al producto alimenticio. De manera similar, el tratamiento de la superficie interna del material de empaque primario, tal como una cámara, proporciona un efecto antimicrobiano aún mayor que el tratamiento de la superficie exterior de la cámara. Por lo tanto, la distancia entre la fuente de emisión del ingrediente activo y el producto alimenticio debe minimizarse para obtener los mejores resultados.
Más específicamente, la distancia entre la fuente de emisión y el producto alimenticio debe permanecer menos de aproximadamente 6 pies. En una modalidad ilustrativa, la distancia entre la fuente de emisión y el producto alimenticio varía de aproximadamente 0,1 pulgadas a aproximadamente 6 pies, de aproximadamente 0,5 pulgadas a aproximadamente 5 pies, de aproximadamente 1 pulgada a aproximadamente 4 pies, de aproximadamente 1,5 pulgadas a aproximadamente 3 pies, de aproximadamente 2 pulgadas a aproximadamente 2 pies, de aproximadamente 0,5 pulgadas a aproximadamente 12 pulgadas, de aproximadamente 1 pulgada a aproximadamente 24 pulgadas, de aproximadamente 0,5 pulgadas a aproximadamente 6 pulgadas, de aproximadamente 0,5 pulgadas a aproximadamente 5 pulgadas, de aproximadamente 0,5 pulgadas a aproximadamente 4 pulgadas, de aproximadamente 0,5 pulgadas a aproximadamente 3 pulgadas, de aproximadamente 0,5 pulgadas a aproximadamente 2 pulgadas y de aproximadamente 0,5 pulgadas a aproximadamente 1 pulgada, en donde una pulgada es igual a 2,54 cm. La proximidad de la fuente de emisión del ingrediente activo de benzoxaborol aplicado al estuche primario de PET asegura que el producto alimenticio esté expuesto al ingrediente activo que inhibe los microorganismos que pueden infectar el alimento.
Una modalidad ilustrativa del método descrito en la presente descripción comprende vaporizar o sublimar el compuesto o molécula de benzoxaborol en forma gaseosa. El gas o vapor del compuesto de benzoxaborol puede estar en cualquier concentración que permita que el compuesto o molécula adherirse a la cámara (por ejemplo, un estuche) o superficies del empaque antes de llevar la cámara o el material a un campo para la operación de cosecha.
Por ejemplo, el vapor o gas del compuesto de benzoxaborol puede administrarse efectivamente a una cámara a una concentración que varía de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 10 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 8 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara/cámara a aproximadamente 7 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 6 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 5,5 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 5 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 4 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 3,5 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 3,2 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 2 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 1,5 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 1 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 0,35 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 0,32 mg/ cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a
aproximadamente 0,25 mg/cámara, de aproximadamente 0,1 mg/cámara a aproximadamente 0,22 mg/cámara, de aproximadamente 0,2 mg/cámara a aproximadamente 8 mg/cámara, de aproximadamente 0,2 mg/cámara a aproximadamente 7 mg/cámara, de aproximadamente 0,2 mg/cámara a aproximadamente 6 mg/cámara, de aproximadamente 0,2 mg/cámara a aproximadamente 5,5 mg/cámara, de aproximadamente 0,2 mg/cámara a aproximadamente 5 mg/cámara, de aproximadamente 0,2 mg/ cámara a aproximadamente 4 mg/cámara, de
a de cámara a 
ámara , d
mg/cámara, 1 mg/cámara, 3,16 mg/cámara, y 5 mg/cámara.
Alternativamente, el compuesto de benzoxaborol puede prepararse como una formulación líquida. La preparación de una composición líquida del tratamiento con benzoxaborol requiere mezclar el compuesto de benzoxaborol con un portador líquido, tal como un solvente o agua o su combinación. Una vez que se prepara el tratamiento líquido, la cámara o el material se empapa o inunda con el tratamiento líquido, de manera que que el tratamiento líquido toque todas las superficies internas. A continuación, la mayor parte del portador de tratamiento líquido puede drenarse de una abertura u orificio en la cámara o material. Después de que el portador se retira sustancialmente de la cámara, se deja secar el residuo del ingrediente activo (es decir, benzoxaborol) en el líquido restante, tal como a temperatura ambiente (por ejemplo, de aproximadamente 21 °C a aproximadamente 23 °C).
El secado de la composición de tratamiento, que incluye el portador líquido, puede ocurrir instantáneamente o dentro de segundos (segundos). En particular, cuanto mayor sea la concentración del ingrediente activo (es decir, benzoxaborol) y menor el volumen del compuesto de tratamiento, menos tiempo se requiere para secar la composición de tratamiento en la cámara. Por ejemplo, el tiempo de secado de la composición de tratamiento sobre el material de la cámara puede variar de aproximadamente 0,1 segundos a aproximadamente 60 segundos, de aproximadamente 0,2 segundos a aproximadamente 45 segundos, de aproximadamente 0,3 segundos a aproximadamente 30 segundos, de aproximadamente 0,4 segundos a aproximadamente 20 segundos, de aproximadamente 0,5 segundos a aproximadamente 15 segundos, de aproximadamente 1 segundo a aproximadamente 10 segundos, de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 60 segundos, y a aproximadamente 5 segundos. Una vez seco, el ingrediente activo de benzoxaborol se recubre sobre la superficie de la cámara para proporcionar una protección antimicrobiana inmediata a los alimentos, tal como plantas, cultivos, o carnes que se colocan en el mismo.
Como se mencionó anteriormente, puede administrarse un tratamiento de benzoxaborol líquido a una fruta o un estuche vegetal, de manera que todas las superficies internas de la cámara entren en contacto con el ingrediente activo. Después del drenado del portador del tratamiento (por ejemplo, agua o solvente) del estuche, se aplica aire caliente (es decir, a temperatura ambiente) para secar el líquido restante en los estuches. Los estuches tratados que comprenden las superficies recubiertas y el ingrediente activo pueden ir inmediatamente al campo para las operaciones de recolección. Los alimentos, tales como frutas frescas y bayas colocadas dentro de los estuches tratados, están protegidos de enfermar con microorganismos por el ingrediente activo volátil (es decir, benzoxaborol) emitido desde la superficie del estuche desde el momento en que la fruta se coloca dentro de la cámara.
En aún otra modalidad del presente método, el ingrediente activo de benzoxaborol puede administrarse mediante nebulización como una niebla fina en una cámara adecuada. El compuesto puede nebulizarse mediante el uso de cualquier tecnología a base de nebulización fría, térmica, ultrasónica, o similar. Las partículas micrométricas de agua, solvente u otros portadores en las formulaciones pueden ayudar a la distribución y depósito de las partículas de benzoxaborol en las superficies de la cámara. Al secarse, el método dará como resultado un fino recubrimiento de ingrediente activo en las superficies de la cámara. Este fino recubrimiento de benzoxaborol se volatilizará con el tiempo y protegerá uniformemente el contenido de alimentos de la cámara de la infección patógena y la descomposición.
En consecuencia, el método descrito en la presente descripción proporciona una administración a gran escala de un agente antimicrobiano, tal como el benzoxaborol, a las superficies del empaque de las cámaras de productos alimenticios. De manera importante, el método descrito actualmente permite una mayor uniformidad y consistencia de la aplicación de la composición de tratamiento de benzoxaborol activa a los materiales de empaque de alimentos.
En última instancia, el presente método a gran escala de tratar uniformemente las cámaras de alimentos resultan en un período de tiempo significativamente mayor (es decir, hasta aproximadamente 31 días o un mes completo) de protección antimicrobiana del producto alimenticio que comprende dentro de las cámaras tratadas.
EJEMPLOS
Las modalidades ilustrativas de los métodos de la presente descripción se proporcionan en la presente descripción a manera de ejemplo. Si bien los conceptos y la tecnología de la presente descripción son susceptibles de una amplia solicitud, en la presente se describirán en detalle modalidades específicas, varias modificaciones y formas alternativas. Debe entenderse, sin embargo, que no existe la intención de limitar los conceptos de la presente descripción a las formas particulares descritas, sino que, por el contrario, la intención es cubrir todas las modificaciones, equivalentes y alternativas consistentes con la presente descripción y las reivindicaciones adjuntas. Se usaron los siguientes experimentos para determinar el efecto de diferentes concentraciones de compuestos de benzoxaborol cuando se administran sobre las superficies de los materiales de empaque o cámaras mediante diversas técnicas de aplicación. En los siguientes experimentos, las composiciones de tratamiento con benzoxaborol se aplican a cámaras de manera que los productos alimenticios puedan exponerse al tratamiento antimicrobiano durante un período de tiempo inicial. Por ejemplo, los productos alimenticios pueden exponerse al tratamiento con benzoxaborol en las superficies de la cámara tratada durante el período de tiempo inicial que varía de menos de 1 día a aproximadamente 8 días, y a aproximadamente 5 días. Las temperaturas de tratamiento de la cámara durante el período de tiempo inicial varían de aproximadamente 0,5 °C a aproximadamente 5 °C, y a aproximadamente 1 °C. Después del período de tiempo inicial en que el alimento se expone al ingrediente activo de la cámara tratada, la cámara puede abrirse (si se selló previamente) y permitir que se ventile durante un período de tiempo secundario. El alimento puede permanecer en la cámara durante el período de tiempo secundario que varía de aproximadamente 1 día a aproximadamente 8 días, y a aproximadamente 6 días. La temperatura de la cámara durante el segundo período de tiempo permanece a temperatura ambiente, que varía de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 23 °C, y a aproximadamente 21 °C.
Después de la expiración del período de tiempo secundario, puede evaluarse la inhibición de los patógenos de las plantas y la infección. Por ejemplo, in vitro las muestras pueden tener el crecimiento del microorganismo o patógeno en agar o en medios evaluados, evaluados, y comparados con una muestra de control donde no se administró tratamiento con benzoxaborol. De manera similar, in vivo las muestras pueden evaluar, evaluar, y comparar la gravedad y la incidencia de la enfermedad patógena con una muestra de control donde no se administró tratamiento con benzoxaborol o se aplicaron diferentes condiciones de tratamiento.
Ejemplo 1: Tratamiento de compuestos de benzoxaborol de estuches de frutas mediante atomización, pintura, y sublimación (In Vivo)
El ensayo en vivo se usó para evaluar la capacidad del Compuesto A para volatilizarse de un estuche cámara y controlar la infección patógena cuando se aplica mediante diversas técnicas. Se colocaron varios estuches de PET de 1 lb vacíos (ProducePackaging.com, #036QT) dentro de una cámara hermética de 36 l por triplicado (Fisher Scientific, catálogo #08-642-23C) equipada con un puerto de tabique de mamparo (Swagelok, SS-401-61, Solon, OH).
Se disolvió en acetona una cantidad apropiada de Compuesto A, para conseguir una velocidad de tratamiento final de 5 mg por estuche (es decir, 5 mg/estuche), y se pipetearon 100 pl de la solución en un pequeño tubo de vidrio. Luego, el tubo se colocó dentro de un dispositivo de sublimación precalentado (0,5" OD por 6" de largo, tubo de cobre curado termostáticamente montado en una bomba de acuario de 2 l/min) se ajusta a 60 °C durante 1 minuto para permitir que la acetona se evaporara. Luego se introdujo el compuesto A en los gabinetes de la cámara a través del puerto del mamparo que contiene los estuches mediante el uso del dispositivo de sublimación ajustado a 180 °C. Se permitió que el espacio de cabeza del compuesto A se equilibrara durante toda la noche a 21 °C Se disolvieron cinco miligramos del Compuesto A en 1 ml de etanol antes de administrarlo uniformemente al interior del estuche mediante pintura o atomización, y luego se secó durante 5 minutos. Después del recubrimiento de los estuches con Compuesto A mediante el uso de varias técnicas de aplicación (es decir, sublimación, atomización o pintura), se colocaron ocho fresas lavadas con etanol en el estuche con el extremo del vástago hacia abajo. Cada fruta de fresa se hirió mediante el uso de la punta de un destornillador T15 hasta una profundidad uniforme de ocho mm (8 mm). Cada herida de la fruta se inoculó con 20 pl de 1*105 esporas/ml de una suspensión de esporas de patógeno Botrytis cinerea, que es un patógeno fúngico conocido por causar infección por moho gris de frutas, tal como uvas y fresas. Las fresas sin inocular se eliminaron de su empaque comercial y se transfirieron directamente a estuches tratados sin ninguna etapa de lavado o inoculación.
Las tapas de los estuches tratados se cerraron y luego se colocaron a 1 °C durante un período de tiempo inicial de 5 días. A continuación, se eliminaron los estuches de la temperatura baja y se mantuvieron durante un segundo período de 6 días a temperatura ambiente, donde se evaluó el punto de inoculación en los frutos de fresa para
determinar la incidencia de la enfermedad reportada como un porcentaje (%). También se reportó la gravedad de la incidencia de la enfermedad. La gravedad de la enfermedad se calificó en una escala que varía de 0 a 4, donde "0" indica ninguna gravedad de la enfermedad, "1" indica gravedad mínima de la enfermedad, "2" indica gravedad media de la enfermedad, "3" indica gravedad alta de la enfermedad y "4" indicó una gravedad de la enfermedad excepcionalmente alta.
El resultado de este experimento in vivo se resume en la Tabla 1. Los resultados demuestran buena actividad antimicrobiana en vivo del Compuesto A contra B. cinerea, con una reducción en la incidencia y gravedad de la enfermedad con las tres técnicas de aplicación (es decir, pintura, atomización, y sublimación). En particular, cada método de tratamiento de estuches mostró una inhibición significativa de la incidencia y gravedad del moho gris en las fresas en comparación con el control. Más específicamente, en los días 1-6, el porcentaje de incidencia de moho gris aumentó de 30,5 % a 100 % y de 0 % a un máximo de 0,9 % en frutos de control y frutos inoculados tratados, respectivamente. Incluso en frutos sin inocular, el porcentaje de incidencia de moho gris aumentó de 1,5 % a 100 % y de 0 % a un máximo de 21,7 % en frutos control y frutos tratados, respectivamente. Tanto en frutos inoculados como sin inocular, la técnica de atomización fue comparable o mejor que la pintura o la sublimación para minimizar la incidencia o gravedad del moho gris. En última instancia, el tratamiento de los estuches con el Compuesto A de benzoxaborol inhibió significativamente el crecimiento de B. cinerea en las fresas y conservó la frescura de la fruta durante al menos 3 días más que las fresas no tratadas.
Ejemplo 2: Tratamiento con compuestos de benzoxaborol de estuches que contienen placas de agar mediante atomización, pintura y sublimación (in vitro)
El ensayo in vitro se usó para evaluar la capacidad del Compuesto A para volatilizarse de un estuche para controlar la infección por patógenos fúngicos cuando se aplica al estuche mediante diversas técnicas de aplicación. Se colocaron varios estuches de PET de 1 lb vacíos (ProducePackaging.com, #036QT) dentro de una cámara hermética de 36 l por triplicado (Fisher Scientific, catálogo #08-642-23C) equipada con un puerto de tabique de mamparo (Swagelok, SS-401-61, Solon, OH).
Se disolvió en acetona una cantidad apropiada del Compuesto A para conseguir una velocidad de tratamiento final de 5 mg/estuche, 1 mg/estuche o 0,2 mg/estuche y se pipetearon 100 pl de la solución en un pequeño tubo de vidrio. Luego, el tubo se colocó dentro de un dispositivo de sublimación precalentado (0,5" OD por 6" de largo, tubo de cobre curado termostáticamente montado en una bomba de acuario de 2 l/min) se ajusta a 60 °C durante 1 minuto para permitir que la acetona se evaporara. Luego se introdujo el compuesto A en los gabinetes de la cámara a través del puerto del mamparo que contiene los estuches mediante el uso del dispositivo de sublimación ajustado a 180 °C. Se permitió que el espacio de cabeza del Compuesto A se equilibrara durante toda la noche a 21 °C.
Para aplicaciones de pintura y atomización, se disolvieron 5 mg del Compuesto A en 1 ml de etanol antes de pintar o atomizar uniformemente el interior del estuche. Después de atomizar o pintar, se dejó secar el estuche durante 5 minutos. Después de recubrir los estuches con el Compuesto A mediante el uso de varias aplicaciones (es decir, sublimación, atomización o pintura), se inocularon placas de Petri de 10 cm que contienen Agar Papa Dextrosa de resistencia media con 1 pl de 1 * 105 esporas/ml de suspensión de esporas de Botrytis cinerea. A continuación, las placas de Petri inoculadas se sellaron con una película transpirable (AeraSeal; P/N: B-100, Excel Scientific, Victorville, CA) y se colocaron dentro del estuche tratado.
Para determinar el período de tiempo durante el cual el empaque recubierto podría liberar niveles efectivos del ingrediente activo, se colocaron estuches tratadas que contienen las placas inoculadas dentro de un contenedor hermético SnapWare de 2,55 l (Modelo núm. 109842) durante tres (3) días a 21 °C (Serie I). Después de la incubación, se retiraron las placas y se evaluó el por ciento de crecimiento de los cultivos con relación a un control en base a la medición del diámetro de la colonia fúngica (mm).
Tabla 1. Comparación de técnicas de aplicación del Compuesto A en estuches para controlar el crecimiento de Botrytis cinerea en fresas inoculadas en comparación con frutas sin inocular.
Mientras tanto, se colocaron placas inoculadas recién preparadas dentro del estuche durante tres (3) días adicionales de incubación (Serie 2). Este proceso, donde se colocaron placas inoculadas recién preparadas dentro de la cubierta, se repitió dos veces más, para producir una evaluación de 12 días completos de 4 series de 3 días cada una. El resultado de este experimento in vitro se resume en la Tabla 2. Los resultados demuestran una buena actividad antimicrobiana volátil in vitro del Compuesto A contra Botrytis cinerea con las tres técnicas de aplicación (es decir, pintura, atomización y sublimación). Además, se observó una mayor inhibición del crecimiento patógeno a velocidades de tratamiento más altas.
En particular, cada técnica de tratamiento de estuches mostró una inhibición significativa del crecimiento del micelio. Más específicamente, la administración de 5 mg/estuche de tratamiento con benzoxaborol mediante las tres técnicas fue efectivo para inhibir completamente el crecimiento celular del micelio durante los primeros seis días (Tabla 2). En los seis días restantes, la sublimación inhibió con mayor eficacia el crecimiento del micelio (84,4 %), seguida de la atomización (64,9 %), y la pintura (44,7 %). A concentraciones de tratamiento más bajas (es decir, 1 mg/estuches y 0,2 mg/estuches), todas las técnicas de tratamiento no lograron inhibir el crecimiento de células miceliales entre los días 6 y 9. En última instancia, el tratamiento de los estuches con el Compuesto A de benzoxaborol inhibió significativamente el crecimiento de B. cinerea inoculadas en placas de agar colocadas en el mismo durante períodos de tiempo típicos de almacenamiento de frutas por parte de la cadena de suministro y los consumidores.
Tabla 2. Comparación de técnicas de tratamiento del Compuesto A para volatilizar a partir de estuches y proporcionar inhibición in vitro de Botrytis cinerea
Ejemplo 3 (no de acuerdo con la invención): Respuesta a la dosis del tratamiento con compuestos de benzoxaborol de estuches de frutas mediante recubrimiento con vapor (In Vivo)
Este ensayo in vivo se usó para evaluar la capacidad de vaporizado del Compuesto A para volatilizarse de un estuche con el fin de controlar o inhibir los microorganismos patógenos. Este experimento se realizó exactamente como se describió en el Ejemplo 1, con algunas excepciones. Después de equilibrar el estuche durante toda la noche a 21 °C, se administró el Compuesto A al estuche únicamente como vapor. Además, el Compuesto A se recubrió con vapor sobre la superficie del estuche a una velocidad de tratamiento final de 3,16 mg/estuche, 1 mg/estuche, o 0,316 mg/estuche. Después de la aplicación del recubrimiento con vapor, se permitió que el espacio de cabeza del Compuesto A se equilibrara durante toda la noche a 21 °C. Las fresas fueron inoculadas con Botrytis cinerea, se colocaron dentro de los estuches durante un período de tiempo inicial, y se evaluó la incidencia y la gravedad de la enfermedad durante un segundo período de tiempo como se describió en el Ejemplo 1.
El resultado de este experimento in vivo se resume en la Tabla 3. Los resultados demuestran buena actividad antimicrobiana in vivo del Compuesto A contra B. cinerea, con una mayor reducción en la incidencia y gravedad de la enfermedad observada a velocidades de tratamiento más altas.
En particular, cada concentración de ingrediente activo en estuches mostró una inhibición de la gravedad del moho gris en las fresas inoculadas en comparación con el control (vea Tabla 3). Más específicamente, en los días 1-6, el porcentaje de gravedad del moho gris aumentó de 0,8 a 4,0 en las frutas de control en comparación con 0 a 0,2 y 0 a 0,7 para las frutas inoculadas tratadas con 3,16 mg/estuche o 1 mg/estuche del Compuesto A, respectivamente. Con la concentración de tratamiento más baja de 0,316 mg/estuche, el porcentaje de gravedad del moho gris aumentó de 0,4 a 3,9. En última instancia, el tratamiento de los estuches con diferentes concentraciones de Compuesto A de benzoxaborol inhibió significativamente el crecimiento de B. cinerea en las fresas de forma dependiente de la dosis.
Tabla 3. Respuesta a la dosis del Compuesto A aplicado en estuches mediante sublimación para controlar el crecimiento de Botrytis cinerea inoculado en fresas.
Ejemplo 4: Respuesta a la dosis del tratamiento con compuesto de benzoxaborol de estuches de frutas mediante atomización (in vivo)
Este ensayo in vivo se usó para evaluar la capacidad de diferentes concentraciones del Compuesto A para volatilizarse del estuche con el fin de controlar o inhibir la infección de la fruta por el microorganismo patógeno Botrytis cinerea. Este experimento se realizó exactamente como se describió en el Ejemplo 1, con algunas excepciones. Después de equilibrar el estuche durante toda la noche a 21 °C, se administró el Compuesto A a los estuches mediante solo atomización. Se atomizó el compuesto A sobre la superficie de los estuches a una velocidad de tratamiento final de 5 mg/estuche o 1 mg/estuche. A continuación, se permitió que los estuches se secaran durante 5 minutos. Las fresas fueron inoculadas con Botrytis cinerea, se colocaron dentro de los estuches durante el período de tiempo inicial (es decir, 5 días), y se evaluó la incidencia y gravedad de la enfermedad durante el segundo período de tiempo (es decir, 6 días) como se describió en el Ejemplo 1.
El resultado de este experimento in vivo se resume en la Tabla 4. Los resultados demuestran buena actividad antimicrobiana in vivo del Compuesto A contra B. cinerea, con una reducción en la incidencia y gravedad de la enfermedad con concentraciones de 5 mg/estuche y 1 mg/estuche aplicadas por atomización. En particular, cada concentración de tratamiento de los estuches mostró inhibición de la incidencia y gravedad del moho gris en las fresas en comparación con el control. En los días 1-6, el porcentaje de incidencia de moho gris aumentó del 6,3 % al
100 % en los frutos inoculados con el control, mientras que no hubo crecimiento en 5 mg/estuches tratados con frutas inoculados. Incluso con 1 mg/estuches tratados con frutas inoculadas inhibieron la incidencia de moho gris hasta un máximo del 52,5 %.
En frutos sin inocular, el porcentaje de incidencia de moho gris aumentó de 0,5 % a 78,5 % en los frutos de control y, de manera similar, de 0 % a 100 % en 1 mg/estuches tratados con frutas sin inocular. Sin embargo, el porcentaje de incidencia de moho gris solo aumentó de 0,5 % al 78,5 % en 5 mg/mg/estuches tratados con frutas sin inocular. Además, cada concentración de ingrediente activo en estuches tratados mostró una inhibición significativa de la gravedad del moho gris en las fresas inoculadas en comparación con el control (ver Tabla 4). Más específicamente, en los días 1-6, el grado de gravedad del moho gris aumentó de 0,0 a 4,0 en las frutas de control en comparación con 0 a 1,5 en 1 mg/estuches tratados con frutas inoculadas y ningún crecimiento en 5 mg/estuches tratados con frutas inoculadas. Para las frutas sin inocular, tanto las frutas de control como las tratadas con 1 mg/estuches tratados con frutas mostraron un nivel de gravedad de moho gris de 4,0 en el día 4, mientras que las frutas sin inocular tratadas con 5 mg/estuches tratados solo mostraron un nivel de gravedad de moho gris de 3,5 en el día 6. En última instancia, estos datos demuestran que el tratamiento de estuches con diferentes concentraciones del Compuesto A de benzoxaborol inhibió significativamente la infección por moho gris de B. cinerea inoculado en fresas de forma dosis dependiente.
Tabla 4. Respuesta a la dosis de las técnicas de aplicación del Compuesto A en estuche para controlar el crecimiento de Botrytis cinerea inoculado en fresas en comparación con fresas sin inocular.
Ejemplo 5 (no de acuerdo con la invención): Tratamiento de compuestos de benzoxaborol de estuches de frutas mediante sublimación (in vivo)
Este ensayo in vivo se usó para evaluar la capacidad del Compuesto A para volatilizarse de un estuche para controlar o inhibir la infección de la fruta por el microorganismo patógeno, Botrytis cinerea. Este experimento se realizó exactamente como se describió en el Ejemplo 1, con algunas excepciones. Después de equilibrar el estuche durante toda la noche a 21 °C, se administró el Compuesto A al estuche por sublimación solo. El Compuesto A se sublimó sobre la superficie del estuche a una velocidad de tratamiento final de 5 mg/estuche. Las fresas fueron inoculadas con Botrytis cinerea, colocadas dentro del estuche durante un período de tiempo inicial de 6 días, y evaluado para determinar la incidencia y gravedad de la enfermedad durante un segundo período de tiempo de 7 días como se describió en el Ejemplo 1.
El resultado de este experimento in vivo se resume en la Tabla 5. Los resultados demuestran buena actividad antimicrobiana in vivo del Compuesto A contra B. cinerea, con una reducción en la incidencia y gravedad de la enfermedad con las concentraciones de 5 mg/estuches aplicadas por sublimación. En particular, los estuches tratados con 5 mg/estuches tanto inoculadas como sin inocular mostraron una inhibición de la incidencia y la gravedad del moho gris en las fresas en comparación con el control. En los días 1-7, el porcentaje de incidencia de moho gris aumentó de 14,6 % a 100 % en las frutas inoculadas de control, mientras que hubo un máximo de 18,8 % de incidencia de moho gris en 5 mg/estuches tratados con frutas inoculadas en el día 6.
En frutas sin inocular, el porcentaje de incidencia de moho gris aumentó de 0 % a 100 % en frutas de control, sin embargo, el porcentaje de incidencia de moho gris solo aumentó a 54,1 % en 5 mg/estuches tratados con frutas sin inocular.
Tabla 5. Capacidad del Compuesto A aplicado a estuches por sublimación para controlar el crecimiento de Botrytis cinerea inoculado en fresas.
Además, la concentración de ingrediente activo de 5 mg/estuche en los estuches tratados por sublimación mostró una inhibición significativa de la gravedad del moho gris en las fresas inoculadas en comparación con el control (ver Tabla 5). Más específicamente, en los días 1-7, el grado de gravedad del moho gris aumentó de 0,1 a 4,0 en frutos inoculados con el control en comparación con 0 a 0,3 en 5 mg/estuches tratados con frutas inoculados. Para las frutas sin inocular, las frutas de control mostraron un nivel de gravedad de moho gris de 4,0 en el día 5, mientras que 5 mg/estuches tratados con frutas no inoculadas solo mostraron un nivel de gravedad de moho gris de 1,6 en el día 7. En última instancia, estos datos demuestran que el tratamiento de estuches con 5 mg/estuches del Compuesto A de benzoxaborol inhibió la infección por moho gris de B. cinerea inoculado en fresas.
Ejemplo 6: Tratamiento de compuestos de benzoxaborol en diferentes localizaciones de estuches de frutas mediante pintura (in vivo)
Este ensayo in vivo se usó para evaluar la capacidad del Compuesto A para volatilizarse desde diferentes localizaciones de un estuche (es decir, la base y/o la tapa del estuche) para controlar o inhibir la infección de la fruta por el microorganismo patógeno, Botrytis cinerea. Este experimento se realizó exactamente como se describió en el Ejemplo 1, con algunas excepciones. El Compuesto A se administró al estuche mediante pintando únicamente. Se pintaron 5 mg del Compuesto A sobre la superficie de la base del estuche o la tapa del estuche (es decir, 5 mg/velocidad de tratamiento del estuche). Se pintaron 2,5 mg del Compuesto A sobre la base y la tapa del estuche (para una velocidad de tratamiento total de 5 mg/estuche). A continuación, se dejó secar el estuche durante 5 minutos. Las fresas fueron inoculadas con Botrytis cinerea, colocadas dentro del estuche durante un período de tiempo inicial de 5 días, y evaluado para determinar la incidencia y gravedad de la enfermedad durante un segundo período de tiempo de 7 días como se describió en el Ejemplo 1.
El resultado de este experimento in vivo se resume en la Tabla 6. Los resultados demuestran buena actividad antimicrobiana in vivo del Compuesto A contra B. cinerea, con una reducción en la incidencia y gravedad de la enfermedad con las concentraciones de 5 mg/estuche aplicadas mediante pintura. En particular, los estuches tratados con 5 mg/estuches tanto inoculadas como sin inocular mostraron una inhibición de la incidencia y la gravedad del moho gris en las fresas en comparación con el control. En los días 1-7, el porcentaje de incidencia de moho gris aumentó de 0 % a 100 % en las frutas inoculadas de control, mientras que se observó un máximo de 18,8 % de incidencia de moho gris en 5 mg/estuches con bases tratados con frutas inoculadas en el día 7. Sin embargo, las frutas inoculadas en estuches pintados con 5 mg de Compuesto A solo en las tapas o en la base y las tapas no mostraron incidencia de moho gris incluso en el día 7.
En frutas sin inocular, el porcentaje de incidencia de moho gris aumentó de 0 % a 100 % en frutas de control, sin embargo, el porcentaje de incidencia de moho gris solo aumentó a 41,1 %, 64,4 % y 52,2 % en frutas sin inocular pintados con 5 mg/estuches en la base solamente, la tapa solamente, y la base y la tapa, respectivamente.
Además, la concentración de ingrediente activo de 5 mg/estuche en los estuches pintados mostró una inhibición significativa de la gravedad del moho gris en las fresas inoculadas en comparación con el control (vea Tabla 6). Más específicamente, en los días 1-7, el grado de gravedad del moho gris aumentó de 0 a 3,6 en las frutas inoculadas con el control en comparación con 0 a 0,3 en 5 mg/estuches con base tratados con frutas inoculadas. Sin embargo, las frutas inoculadas en estuches pintados con 5 mg de Compuesto A solo en las tapas o en la base y las tapas no mostraron un aumento en la gravedad del moho gris incluso en el Día 7.
Para frutos sin inocular, los frutos de control mostraron un nivel de gravedad de moho gris de 4,0 en el día 5, mientras que el nivel de gravedad de moho gris fue de 1,5, 2,5 y 1,5 en el día 7 en frutos sin inocular pintados con 5 mg/estuche en la base solamente, la tapa solamente, y la base y la tapa, respectivamente. En última instancia, estos datos demuestran que el tratamiento de estuches con/estuches de Compuesto A de benzoxaborol inhibió significativamente la infección por moho gris de B. cinerea independientemente de la localización de la aplicación del tratamiento.
La descripción anterior permite a otros expertos en la técnica utilizar la tecnología en varias modalidades y con varias modificaciones que se adapten al uso particular contemplado. De acuerdo con las disposiciones de los estatutos de patentes, los principios y modos de operación de esta descripción se han explicado e ilustrado en modalidades ilustrativas. En consecuencia, la presente invención, no se limita a las modalidades particulares descritas y/o ejemplificadas en la presente descripción.
Se pretende que el alcance de la descripción de la presente tecnología esté definido por las siguientes reivindicaciones. Sin embargo, debe entenderse que esta descripción puede practicarse de cualquier otra manera a la que se explica e ilustra específicamente sin apartarse de su espíritu o alcance. Debe ser entendido por los expertos en la técnica que pueden emplearse varias alternativas a las modalidades descritas en la presente descripción en la práctica de las reivindicaciones sin apartarse del alcance definido en las siguientes reivindicaciones.
Tabla 6. Capacidad del Compuesto A pintado en la base, la tapa, o la base y la tapa de los estuches para controlar el crecimiento de Botrytis cinerea en fresas inoculadas.
Claims (15)
1. Un método para tratar un producto alimenticio con un agente antimicrobiano, el método que comprende: administrar un tratamiento con benzoxaborol a una o más superficies de un material de empaque de alimentos, en donde el tratamiento con benzoxaborol comprende uno o más compuestos de benzoxaborol, secar de una o más superficies del material de empaque de alimentos,
colocar un producto alimenticio dentro del material de empaque de alimentos, y
vaporizar el compuesto de benzoxaborol de una o más superficies del material de empaque de alimentos para tratar el producto alimenticio que se encuentra en el mismo; en donde el tratamiento con benzoxazol se administra al material de empaque de alimentos antes de colocar el producto alimenticio dentro del material de empaque de alimentos;
en donde el tratamiento con benzoxaborol es en forma líquida.
2. El método de la reivindicación 1, en donde el producto alimenticio se selecciona del grupo que consiste en una fresa, una frambuesa, una mora, y un arándano.
3. El método de la reivindicación 1, en donde el compuesto de benzoxaborol es
Compuesto A.
4. El método de la reivindicación 1, en donde el compuesto de benzoxaborol es el Compuesto B que tiene la estructura:
o
en donde el compuesto de benzoxaborol es el Compuesto C que tiene la estructura:
5. El método de la reivindicación 1, en donde se administra el tratamiento con benzoxaborol al material de empaque de alimentos que comprende además incrustar el compuesto de benzoxaborol en el material de empaque de alimentos, impregnar el material de empaque de alimentos con el compuesto de benzoxaborol o el recubrimiento del material de empaque de alimentos con el compuesto de benzoxaborol.
6. El método de la reivindicación 1, en donde el material de empaque de alimentos es una cámara.
7. El método de la reivindicación 6, en donde la cámara es un estuche que comprende adecuadamente tereftalato de polietileno.
8. Un método a gran escala para tratar una pluralidad de cámaras con un agente antimicrobiano, el método que comprende:
colocar una pluralidad de cámaras en una posición para ser tratada en donde cada una de las cámaras comprende una o más superficies,
administrar el tratamiento con benzoxaborol a una o más superficies de la pluralidad de cámaras durante la preformación, formación o postformación de la pluralidad de cámaras, en donde el tratamiento con benzoxaborol comprende uno o más compuestos de benzoxaborol,
secar una o más superficies de la pluralidad de cámaras, y
fijar el compuesto de benzoxaborol a una o más superficies de la pluralidad de cámaras;
en donde el tratamiento con benzoxaborol es en forma líquida.
9. El método de la reivindicación 8, en donde el compuesto de benzoxaborol es el Compuesto A que tiene la estructura:
o
en donde el compuesto de benzoxaborol es el Compuesto B que tiene la estructura:
o
en donde el compuesto de benzoxaborol es el Compuesto C que tiene la estructura:
10. El método de la reivindicación 8, en donde administrar el tratamiento con benzoxaborol a una o más superficies de la pluralidad de cámaras durante la preformación, formación o posformación de la pluralidad de cámaras comprende además incrustar el compuesto de benzoxaborol en el material de empaque de alimentos, impregnar el material de empaque de alimentos con el compuesto de benzoxaborol, o recubrir el material de empaque de alimentos con el compuesto de benzoxaborol.
11. El método de la reivindicación 8, en donde una o más superficies de la pluralidad de cámaras comprenden además un material absorbente de líquidos.
12. El método de la reivindicación 11, en donde el material absorbente de líquidos proporciona una liberación rápida o una liberación lenta del tratamiento con benzoxaborol durante un período de tiempo.
13. El método de la reivindicación 8, en donde la pluralidad de cámaras son una pluralidad de estuches.
14. El método de la reivindicación 13, en donde la pluralidad de los estuches comprende tereftalato de polietileno.
15. El método de la reivindicación 8, en donde el secado de una o más superficies de la pluralidad de cámaras ocurre instantáneamente.
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